Etudiant : KABBOR MOSTAFA

Filière : Master Matériaux et Applications pour l’Energie Photovoltaïque (MAEP)

Encadrant : Pr. ABABOU YAHYA

Annèe : 2021

Résumé : Depuis deux décennies, les nanomatériaux ne cessent de susciter un grand intérêt chez les chercheurs dans plusieurs domaines de la science. Grâce à leurs nouvelles propriétés, ces matériaux ouvrent de nouveaux horizons pour différents champs de la recherche que ce soit au niveau fondamental qu’au niveau appliqué. Dans ce cadre, nous avons proposé d’élaborer et de caractériser des nanoparticules d’oxyde cuivrique CuO pures et dopées au Zinc par la méthode sol-gel. Les nanoparticules synthétisées ont été caractérisées par la technique de diffraction des rayons X. Le choix de cet oxyde de métal est basé sur une série de critères dont certains sont ses larges applications, telles que la technologie de cellule solaire, les supports de stockage magnétique, l'application dans les batteries lithium-ion, la détection de gaz. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés d’abord à l’étude de l’influence de la température de recuit sur les propriétés structurales des nanoparticules de CuO pures. Pour cela, des nanoparticules de CuO ont été élaborées par la méthode sol-gel et recuits à différentes températures entre 300°C et 700°C. Nous avons montré que les nanoparticules de CuO élaborées sont pures, sans phases secondaires, et de structure monoclinique. Nous avons montré que l’augmentation de la température de recuit a permis d’améliorer la cristallinité de nos nanoparticules de CuO. De plus, en augmentant la température de recuit de 300 à 700°C, la taille des cristallites a augmenté de 13.56 à 32.88 nm. Ensuite, nous avons étudié l’effet de taux de dopages sur les propriétés structurales des nanoparticules d’oxyde de cuivre dopées au zinc CuO:Zn, en faisant varier la concentration de Zn entre de 2 à 15%. Nous avons montré que pour les nanoparticules de CuO dopées au Zn à faibles taux de dopage (x < 8%), une structure monoclinique de CuO pures a été obtenue. Ceci peut confirmer l’incorporation des ions Zn2+ dans le réseau de CuO dans les sites substitutionnels sans le détruire. La phase secondaire de ZnO a été observée pour des taux de dopage supérieurs à 8%. Nous avons également montré que la taille moyenne des cristallites de CuO : Zn varie de 16 à 18 nm en fonction du taux de dopage de Zn.